1966—1967年，美军扩大对越南北方的轰炸，入侵中国的美国飞机增多。歼-6的战果也随之目不暇接。

1966年4月12日，空军第26师李来喜驾驶歼-6飞机在雷州半岛上空击落美A-3B攻击机l架。顺便说一句，这一年李来喜只有24岁，是所有击落美机的空军歼-6飞行员中年龄最小、入伍时间最短、飞行时间最少的一位。此战是李来喜第一次战斗起飞。此战表明，随着歼-6的大量普及，它已为空军歼击航空兵部队所掌握，从此时奠定其在中国空军中的主力地位。

9月9日和9月17号，第18师飞行员高秀明、副大队长高长吉驾驶歼-6飞机，分别在广西东兴、友谊关以北各击伤1架F-105。这种美国投向越南战场的最新型的战斗轰炸机也领教了中国歼-6的“不可一世”。1967年8月21日，美海军A一6A攻击机2架从隘店附近侵入中国境内仅仅3分零5秒，就被严阵以待的空军18师副中队长陈丰霞、飞行员韩瑞阶分别击落，4名美军飞行员3死1伤。

1968年10月31 H，越美在巴黎进行和平谈判。中国空军在西南边境和海南岛上空与美机的空中斗争也随之告一段落。1969年1月，尼克松当选总统，美国开始调整亚洲战略，改善与中国的关系。同年，美国停止援助台湾。1969年10月26日，中国空军地空导弹部队在广西击落最后1架美国无人侦察机；12月1日，地空导弹部队又在浙江泗礁岛击落最后1架国民党空军U一2侦察机。至此，中国空军(海航)20年国土防空作战宣告结束。

从1964—1968年，空军使用歼-6击落击伤各型美机近20架，自身无一损失。国土防空作战的结束，也为歼-6历史上最辉煌的一页划上了句号。

☆边境还击

在歼-6作为中国空军、海军(航空兵)主力战机的近30年中，新中国曾经经历了几次较大规模的自卫反击作战。由于种种原因，枕戈待旦的歼-6始终没有参与或进行一场战役级的空中作战行动，不能不说是“终身”遗憾。

在1969年珍宝岛冲突中，中国空军出动部分直升机和小型运输机，担负战区航空侦察和空中运输等任务。由于整体冲突规模较小，且很快结束，双方都没有动用战斗机部队。歼-6只是做了一次愤怒的观众。

1979年，一场建国后规模最大的边境自卫反击作战爆发，歼-6再披战袍，重返阔别10年的战场。对越自卫还击战于2月17日打响。中国空军被赋予进行空中威慑，保持战场制空权，必要时对地面部队提供火力支援的任务。从1月起，空军就紧急调整作战部署，加强广西、云南地区空军作战实力，健全各级指挥机构，建立通信、雷达、情报、领航、气象、后勤、工程机务等保障体系；补充油料、弹药、航材等物资；进行政治动员；开展敌前练兵。